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利斯莫尔是澳大利亚洪灾风险最高区域之一。
这里地处新南威尔士州北河地区的本贾隆原住民领地，当地居民早已习惯应对降雨与河水上涨。大多数人都经历过洪水，对预警信息高度重视。他们会密切关注天气预报，清楚水位需要涨到多高才会漫到自家门前台阶。但2022年2月，一场毁灭性洪灾让许多当地居民措手不及。一夜之间降雨量超过700毫米，如此极端的雨量完全超出了人们的预料。
“场面是灾难性的，这里的降雨强度完全超出了测量范围。” 住在上游15公里处一个小村庄的Annie Kia说。
当人们意识到水位将超过1974年的历史最高水位时，疏散路线已经被洪水切断。
“我身边有很多人差点丧命。” Kia说。
此次洪水最高水位达到14.4米，迅速成为该镇有记录以来的最高水位。直到洪水退去，破坏程度才完全显现。居民的房屋无法居住，农民失去了全部牲畜。
“他们的牛被洪水冲往下游，拖拉机和所有农用设备也没能幸免。如果人们提前知道一场特大洪水即将来袭，这些东西本都可以保住。”Kia说。
2022年2月，昆士兰州东南部及新南威尔士州北河地区的洪灾共造成32人遇难。而2022年澳大利亚东海岸洪灾导致的保险赔付金额高达60亿澳元。
01.UTS解决方案
“目前我们应对洪灾面临的一个问题，是实时数据获取能力有限。”新南威尔士州紧急服务部门的总警司戴David Monk说。
作为新州紧急服务中心的总警司，Monk在应急响应期间需要依靠数据做出明智决策。
但及时、准确的信息往往难以获取。雨量和水位监测站覆盖范围有限，区域降雨数据和天气预报过于宽泛，预警信息有时比现场实际情况滞后数小时。
正是在这一痛点上，UTS杰出教授Jay Guo希望带来改变。他带领来自TPG‑悉尼科技大学网络感知实验室的研究团队，研发出了堪称全球首创的实时降雨及水位监测工具。
“有了这项技术，全世界将拥有更先进的工具来管理洪灾风险。这必将在未来挽救生命。这是一项颠覆性创新。”他说。
02.工作原理
该解决方案的核心是无线电信号，具体来说，就是你的手机连接网络时所使用的信号。这些信号会受周围环境影响，因此能够反映大气状况（如强降雨），以及周边物体和地表情况（包括水域）。
Jay Guo教授说：“通过捕捉这些信号变化所携带的信息，我们就能获取水流运动的情报，比如洪水。”
这种方法被称为网络感知技术，既巧妙又高效。它将移动网络转化为洪水和风暴传感器，能够向应急部门展示水位上涨速度，帮助预测河流何时决堤，并判断社区何时面临危险。
“我们已经证实，通过将手机信号塔的信号反射到水面，可以监测水位变化；再利用人工智能对这些数据进行分析和可视化，就能预测基础设施和社区面临的风险。”——Jay Guo杰出教授
03.洪水预测
悉尼科技大学研究团队解决方案的第二部分，是利用采集到的信息进行洪水建模。
“目前政府的洪水监测服务大多采用传统方法，响应速度慢，局限性很大。”Wenjing Jia副教授说道。
传统系统可能需要数小时才能生成大范围预警，而这款网络感知工具能在几分钟内提供精细、本地化的预报。它先通过机器学习解析信号数据，再构建数字孪生模型。
这个数字孪生模型本质上是一个三维模型，还原街道、建筑、水道和地形高程。结合实时采集的降雨和水位数据，模型可以可视化当前状况，并模拟受灾地区洪水的演进过程。
这意味着应急部门能精准预测未来10分钟和1小时内，哪些街道和房屋可能被淹。
04.实际应用价值
“这项技术有望为新州紧急服务中心带来跨越式能力提升。” 该中心专员Mike Wassing表示。
作为TPG‑悉尼科技大学网络感知实验室的合作方，紧急服务中心将成为该工具的主要受益者之一。
测量与分析的高速性能有望缩短响应时间，实现快速预警；信息的本地化特性也让预警更具针对性。
尽管该技术仍在测试阶段，但目前效果显著。在悉尼帕拉马塔河沿岸的试验中，其降雨强度测量和水位估算均达到了极高精度。
对于项目另一合作方TPG电信公司而言，成果令人振奋。
TPG无线战略主管Jeff Owens说：“我们希望为世界带来积极改变，我们认为这是一项令人振奋的新技术，能将我们以通信为主的网络，升级为集感知与通信于一体的综合网络。”
05.提升抗灾能力
网络感知技术的一大优势是无需新建基础设施。正如Jay Guo教授所说：“不需要新建任何设施，也不需要专用传感器。”
这意味着应急部门、电信运营商和网络资产所有者的成本将降至最低。同时，该解决方案适用性极广，可在全球范围内部署。
Jay Guo教授认为洪灾不是局部问题，而是全球性问题。在他的团队看来，只要有移动网络覆盖，这款低成本的网络感知工具就能投入使用。
目前，团队的重心仍放在本土，计划先开展试点试验，再在新南威尔士州进行大规模推广。谈及这项技术的潜力，Wassing态度明确：“在降雨和洪水监测方面，这是一项颠覆性创新。”
希望在不久的将来，这款工具就能正式投入使用，为相关部门和社区提供更精准的洪水预测和更及时的预警。
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